微细电火花加工微孔的深径比预测模型研究

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1、硕士学位论文微细电火花加工微孔的深径比预测模型研究PredictionofAspectRatioofaMicroHoleDrilledbyMicroEDM作者姓名：鄞堂态学科、专业：扭越剑造区墓自动丝学号：2地Q垒O硷指导教师：金塑丞麴援副导师：夏垣塾援(丕塞壅王太堂)完成日期：圣Q!圣生墨旦呈Q目大连理工史学DalianUniversityofTechnology㈣IIIIIilllIIllIIIIIllllIIllll482洲9IY241大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师

2、的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：一邀绳皇拯蕉垄!王邀塾盟逐焦比亟测搓型堑窒作者签名：—』晔毯一日期：立止年』月王日大连理工大学硕士学位论文摘要微孔广泛应用于燃料喷嘴与微模具中。微细电火花加工技术在加工微孔时，有非接触、热去除等优点。然而在微细电火花

3、钻孔过程中，当微孔深径比达到一定值，加工速度会变慢，甚至停止。目前很少有文献涉及微细电火花3Dn-微孔的深径比理论模型。在微细电火花钻孔过程中，当微孔深径比达到某个值后，由于加工间隙内流体介质的粘性阻力与表面张力，孔底气泡很难排出来。大量气泡堆积在孔底，隔绝了加工液与放电区域，非正常放电状态增多，加工速度明显减小直至趋近于零，从而难以获得较大深径比的微孔。为了解释这一现象，本文基于脉冲能量和脉冲频率建立了微孔常规放电加工阶段深径比预测模型。为了验证模型的有效性，在不同的加工条件下本文进行了60组微孔实验，结果显示实

4、验值与预测值基本吻合，其平均相对误差为9．79％，并对相对误差的原因做了深入分析。微细电火花技术加工微孔过程中，采用电极摇动的方法可提高微孔的深径比。为了获得最大加工效率，需选取合适的摇动加工参数。本文提出一个计算最佳摇动速度的加工参数理论模型，实验发现，当获得最大材料去除率时，k取值为O．36±O．03。最后，通过实验，验证了模型的有效性。本文在卧式微细电火花加工平台开发了一套控制系统，使用此控制系统，完成了课题涉及到的钻孔实验。此外，使用此控制系统成功的加工出一些微细异型电极。并对加工结果尺寸误差以及导致误差产

5、生的原因进行了全面分析。结果表明，微细异型电极的尺寸误差均在2％以内，而放电间隙的随机性、机床运动精度、尺寸测量精度等均是导致误差形成的原因。关键词：微细电火花；微孔；深径比；电极摇动微细电火花加工微孔的深径比预测模型研究PredictionofAspectRatioofaMicroHoleDrilledbyMicroEDMAbstractMicroholesarewidelyindustrialproductssuchasfuelnozzles．Microelectricaldischargemachining(

6、EDM、drillsmicroholeswitllvariousadvantagedcharacteristicssuchasnomechanicalcontactbetweentheelectrodeandworkpieceandregardlessofstrengthofworkpiecematerialoverotherprocesses．However，intheprocessofmicroholesdrillingbymicroEDM，Itwasfoundthatthemachiningspeedslow

7、sdownandevenstopswhentheaspectratioreachesacertainvalue．netheoreticalmodeltodescribetherelationshipoftheaspectratioofmicroholeanditsrelatedprocessparametersisrarelypublished．一Basedontheenergyandfrequencyofelectricaldischarges，atheoreticalmodelisproposedtopredi

8、cttheaspectratioofmicroholeinnormaldischargemachiningprocessinmicroEDMtounderstandthemechanismofthelimitationoftheaspectratioofamicroholedrilledbyEDM．60holesaredrilledunderdifferen